Planung bezeichnet im Kontext der Künstlichen Intelligenz (KI) die Fähigkeit eines Agenten oder Systems, eine Abfolge von Aktionen zu entwickeln, um ein definiertes Ziel ausgehend von einem Anfangszustand unter Berücksichtigung verschiedener Restriktionen zu erreichen. Ziel dieser Disziplin ist es, strategische Entscheidungen zu automatisieren, wobei Umwelt, verfügbare Ressourcen, Unsicherheiten und Interaktionen zwischen Agenten berücksichtigt werden. Planung unterscheidet sich von Optimierung durch die Betonung der zeitlichen Strukturierung von Aktionen und das Management der Komplexität sequenzieller oder paralleler Aufgaben.
Anwendungsfälle und Beispiele
Planung ist essenziell in der autonomen Robotik (Navigation, Objektmanipulation), Logistik (Lagerverwaltung, Routenplanung), Produktionsplanung, Raumfahrtmissionen und Strategiespielen. In einem automatisierten Lagerhaus bestimmt ein Planungssystem beispielsweise die optimale Reihenfolge zur Abholung von Waren. In der Robotik ermöglicht Planung, dass ein Roboter seine Bewegungen unter Berücksichtigung von Hindernissen plant.
Wichtige Software-Tools, Bibliotheken, Frameworks
Zu den wichtigsten Werkzeugen zählen PDDL (Planning Domain Definition Language) als Standard zur Modellierung von Planungsproblemen. Häufig verwendete Solver sind Fast Downward, OPTIC und LPG. In der Robotik bietet die Bibliothek MoveIt! (für ROS) fortschrittliche Bewegungsplanung. Frameworks wie AIPlan4EU und pyperplan unterstützen die Integration von Planung in größere Systeme.
Jüngste Entwicklungen, Evolutionen und Trends
Planung wird zunehmend mit maschinellem Lernen kombiniert, sodass Systeme ihre Strategien basierend auf Erfahrungen anpassen können. Hybride Ansätze, die symbolische Planung und neuronale Netze verbinden, gewinnen an Bedeutung, ebenso wie Multi-Agenten- und kollaborative Planung. Aktuelle Herausforderungen sind Echtzeitplanung, Unsicherheitsmanagement und die Ausweitung auf teilweise beobachtbare Umgebungen. Die Interoperabilität mit weiteren KI-Modulen (z.B. Wahrnehmung, Dialog) ist ein dynamisches Forschungsfeld.
